В книг? изложен материал, составленный применительно к курсу .Процессы и аппараты .химической технологии", читаемому в' хкнико-, технологических вузах. По сравнению с предыдущим изданием в книгу внесен ряд изменений и дополнений. Значительное место в книге уделено применению теории подобия при изложении ряда глав книги, как-то: гидравлика, теплопередача, сорбционные процессы, экстракция и т. д. . Значительным переделкам подверглись главы книги: элементы гидравлики, теплопередача, нагревание, сорбционные процессы, очистка газов, обработка жидких неоднородных смесей, перемешивание и холодильные процессы,
Книга .Основные процессы и аппараты химической технологии* является учебным пособием для студентов химико-технологических вузов и представляет интерес' для инженерно-технических работников химической промышленности,
СОДЕРЖАНИЕ
' .'•'
Предисловие к четвертому изданию......... .......-*...... 3
Введение ........;............... .."........... .
1. Предмет химической технологии и задачи курса ............ 15
2дМатериальные и энергетические расчеты............... 18
Состав материалов. Общие понятия о материальном балансе. Выход. Производительность. Интенсивность производственных процессов. Энергетический баланс. Мощность и коэфициент полезного действия
3. Размерность физических величин ..........'......... 24
4. Основы теории подобия . . ..................... . 26
Основные понятия. Общая теорема подобия. Преобразование дифе-ренциальных уравнений методом подобия.
<5. Основные принципы теории размерности . ..............; 33
. V, " '-• 'Л
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ. ПЕРЕМЕЩЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ Глава первая* Элементы гидравлики...... . ......., . . . . '36
А. Гидростатика............................ 35
6. Основные понятия........... .'............. 36
Капельно-жидкое и газообразное состояние вещества. Удельный вес. Плотность. Упругость. Давление.
7. Уравнения равновесия жидкостей................... 38
Гидростатическое давление. Диференциальные уравнения равновесия Эйлера. Основное уравнение гидростатики. Закон Паскаля. Сообщающиеся сосуды. Давление жидкости на дно_и стенки сосуда.
6. Гидродинамика....................... . . . . 44
8. Основные факторы движения жидкостей.........*.«.... .44
Скорость протекания и расход жидкости. Гидравлический радиус. , • Вязкость. Характер движения жидкостей. Стационарный и нестационарный поток.
-•9. Основные уравнения движения жидкостей.............. . S3
Уравнение неразрывности потока. Диференциальные уравнения движе-, кия Эйлера. Уравнения движения Навье-Стокса. Гидродинамическое подобие,
10. Уравнение Бернулли................... .'..... 61
Статический, динамический и потерянный напор. Вывод уравнения Бернулли.
11. Истечение жидкостей........................... 66
Истечение из горизонтальной трубы. Не.ечение через отверстле в дне ' сосуда при постоянном уровне жидкости в сосуде. Истечение чгрез
боковое отверстие в стенке 'сосуда при поствянном уровне жидкости в сосуде. Истечение при переменном уровне жидкости в'сосуде.
- 12. Сопротивление в трубопроводах......, . >^........'. ^. &,Т;
Общие уравнения сопротивления. Сопротивление трения при лани-нараок движении жидкости * трубах. Сопротивление трения ври турбулентном движении жидкости в трубах, блияние шероховатости ' ' стенок труб на сопротивление. Местные сопротивления. - •
13. Выбор диаметра трубопровода.................... 81
14. Намерение -давления и скорости потока жидкостей, газов и паров ... '83
Жидкостные манометры. Приборы-мультипликаторы. Пружинные на- - ;' нонетры. Пьезометрические кольца. Диференциальные манометры. Трубки Пито. Диафрагмы. Трубки Вентури,
Глава ЪШорая. Перемещение "жидкостей.......:........... 9№
15. Поршневые насосы................ . . . . ...... 90
Принцип действия и производительность. Насосы простого действия. < Насосы двойного действия. Диференциальные насосы. Производительность. Коэфицнент подачи. Графическое изображение подачи насоса. Число оборотов.
16. Работа поршневых насосов ...................... $Т -
Высота. напора. Потери напора на преодоление сил инерции. Объем воздушных .колпаков.- Мощность и коэфициеат полезного действия. Высота всасывания.
17. Конструкции поршневых насосов . . . . ^.............. 10&
Корпус насоса. Клапанное устройство насоса. Поршень и плунжер насоса. Паровые насосы.
18. Центробежные насосы........................ 110
Принцип действия. Высота напора. Производительность; Высота всасывания. Характеристика насосов.
19. Конструкции центробежных насосов.................. lit .
Типы насосов. Сравнительная оценка центробежных и поршневых , . - насосов.
20. Специальные насосы......... ................ 123 ,
Ротационные (коловратные) насосы. Монтежю. Пароструйные насосы. Водоструйные насосы. Эрлифты. Сифоны.
Глава третья. Перемещение и сжатие газов............... 131
21. Сжатие и разрежение газов...................... 131
Адиабатическое, изотермическое и политроггаческое сжатие и раз»
• • режение.
22. Поршневые газовые насосы и компрессоры.............. 13S
'Принцип действия. Теоретическая и индикаторная диаграммы работы ' ' компрессора. Производительность компрессора. Мощность коыпрес-. , <;ора.
2J. Основные типы и конструкции поршневых компрессоров ....... 142
, Одноступенчатые компрессоры. Многоступенчатые компрессору. Клапаны поршневых компрессоров. Поршневые вакуум-насосы.-Ротационные компрессоры и газодувки. Ротационные вакуум-насосы. Уста-1 вовка поршневых компрессоров и вакуум-насосов.
34. Турбйгазодувйи и/турбокомпрессоры .ч ..........:...... 155^
. Принцип действия и устройство. Развиваемый напор. Производитель-' , иость и мощность. Нормальная величина подачи и к. п, я, Основные конструкции турбогазодувок и. турбокомпрессоров.
26. Струйные газовые насосы и компрессоры. ............... 165?'.
ПаоостоУйные насосы. Воаостоуйные насосы.
26. Вентиляторы . ...... . ... . . . . .... . . -......, . ЛИ
> Центробежные вентиляторы., Осевые (пропеллерные) вентиляторы. , ', Естественная" тяга,'^ \ : Ч|
27. Газгольдеры . v »-'» • '•*. * • • • • • • • • • •............ ITS
Мокрые газгольдеры низкого давления. Сухие газгольдеры низкого давления. Газгольдеры высокого давления. ~ г
ЧАСТЬ ВТОРАЯ. ТЕПЛОВЫЕ ПРОЦЕССЫ "/
'
*лала четвертая. Теплопередача........ . ............. 183
28. Теплопроводность. . ......................... 184
Температурное поле я температурный градиент. Закон Фурье и коэфицяент теплопроводности. Коэфициенты' теплопроводности твердых тел. Коэфициенты теплопроводности жидкостей и газов, Днфе-ренциальное уравнение теплопроводности. Теплопроводность плоской стенки при установившемся тепловом потоке. Теплопроводность цилиндрической стенки при установившемся тепловом потоке. Тепло- ,. -проводность при неустановившемся тепловом потоке.
29. Тепловое излучение.......................... 193
Общие понятия. Закон Стефана-Больцмана. Закон Кирхгофа. Взаимное излучение двух твердых тел. Тепловое излучение газов.
4 30. Передача тепла конвекцией (теплопере од) . . . . ">....... . . 202
' Общие положения.-- Закон охлаждения Ньютона. Диференциальное уравнение конвективного перехода тепла. Тепловое подобие.
31. Опытные данные по теплоперехоцу ................ . . 211
Коэфиииент теплоперех05а при вынужденном турбулентном потоке жидкости и газа в прямой/трубе'круглого сечения. Коэфициент ^ теплоперехода при вынужденном ламинарном потоке жидкости и ;
газа в прямой трубе круглого' сечения'. Коэфициент теплоперекода в трубе любого сечения. Коэфициент теплоперехода в изогнутой трубе. Коэфиинент теплоперехода для жидкости, иеремешиваемой механическими мешалками. Коэфициент теплоперехода при вынужденном потоке таза вдоль плоской стенки. Коэфнциент тепло-перехода при вынужденном потоке жидкости вдоль плоской стенки. х Коэфициент теплоперех< да ддя гадов, протекающих, перпендикулярно одиночному цилиндру (трубе). Коэфициент теплоперехода для жидкостей, протекающих перпендикулярно к одиночному цн-• динару (трубе). Коэфнциевт TeiuwiepexoAa при вынужденном потоке газов, омывающих пучок труб. Коэфициент теплоперехода при сэо- . . бодном движении жидкостей и г .JOB. Коэфициент теплоперехода при конденсации паров. Коэфнциент те :лоперехода к кипящей жид-1 ' кости. • • .
32. Теплопередача при постоянных температурах ,............. 220
Прямая отдача. Теплоотдача. Уравнение теплопередачи при достоян* них температурах для плоских стенок. Уравнение теплопередачи , * при постоянных температурах для цилиндрических стеаок.
33. Теплопередача при переменных температурах .... 1 ....... 226
Исправление тока жидкостей. Уравнение теплопередачи при парад-
, дельном токе жидкостей. Уравнение теплопередачи при движении
„ ~ жидкостей противотоком. Уравнение теплопередачи при перекрестном
токе жидкостей. Уравнение теплопередачи при, смешавном токе
жидкостей. Ьыбор направления тока жидкостей. Уравнение теплопе-
, - редачи ври изменении температур во времени. Температура стеяок.
^ Ураваения теплопередаан для неустановившегося процесса тепло-
Глава пятая. Нагревание ', . . . ... .... ... ... . ..... . . ... .
34. Источники тепла и методы нагревания . ........... . . . .'
35. Нагревание водяным паром .. ...... . . . . . . . ...... 241
- • ' - ' .
ч - Нагрезание острим па > м Нагревание глухим паром. Отвод конден- -
сата. Отвод воздуха и газов. - - '"•-
36. Теплообменники .............. \ .....!,..... 248.*
Змеевики. Рубашки. Труб атые тепиообме-н ки. Трубш Фильда. Дьухтрубные теплообменники. Спиральные теплообменники. Калориферы о ребристыми поверхностями. . *
37. Нагревание топочными газами.................... 267
Топливо. Сжигание топлива. Тепловой баланс печи и расход топ л та. • Темп ратура газов в топке. Конструкции нагревательных ьечей. Нагревание на масляной и металлической бане.
38. Нагревание специальными теплоносителями .............. 281
. Установки с естественно 1 циркуляцией. Установки с принудите..ь-ной циркуляци и. Аппараты циркуляционных установок. Нагревание'органическими теплоносителями. Нагр^ание расплавленными солями. Нагревание ртутью и жидкими м тал..ами.
39. Нагревание электрическим током................... 294 v
, Методы нагревания и типы нагревательных устро ств. Электропечи сопротивления. Расчет электроп-чей сопротивл.н/ш. Нагревание индукционным я токами. Диэлектрическое нагревание.
Глава шестая. Охлаждение я конденсация................ 310
40. Охлаждение до обыкновенных температур.............. 316
Охлаждение естественным путем з • счет отдачи тепла в окружающую среду- Охлаждение за счет самоиспарения. Охлаждение путем nei о-средственного внесения льда и воды. Охлаждение в поверхностных холодильниках. ' ,
41. Конденсация Паров в поверхностных конденсаторах . . . . . ..... 321
Общие понятия. Парциальное давление воздуха в конденсаторах. Поверхностные конденсаторы с водяным охлаждением.'
42. Конденсаторы смешения....................... 328
Конструкции конденсаторов смешения. Нагревание в ды в конденсаторах смешения. Объем воздухе, откачиваемого из конденсаторов. . Размеры конденсаторов смешения.
Глава седьмая. Выпаривание........................ 342
43. Методы выпаривания......... ................ 342,
Основные понятия. Простое выпаривание. Выпаривание в вакууме. Многократное выпаривание. Механическое выпаривание.
44. Материальный и тепловой баланс выпарноЯустлновци .... . . ,. .< . 355
Материальный,баланс выппрной установки. Тепл во"1 бал не выпарной установки. Расход пара, греющего первый корпус выпарной установки.
45. Температурные потери в выпарной установке ................ . 361
Понижение упругости паров раств >ров. Температуры кипения растворов при различных давлениях. П вышен е темп.р туры к.шения растворов за счет гидростатического давления. 'Охлаждение вторич- • ного пара в паропроводах между корпусами. . .
" 46. Распределение полезной разности температур покорпусам . .... • "У- • V "355
Ржснред лениз пояе>иой разности температур nj корпусам исходя из условия минимальной суммарной поверхности нагрева выпарной установки. Распределяйте пмезн>й разности емператур по корпусам исходя из условия равенства поверхнос ей нагре л во всех корпусах. Распределение голезнэй разности темп, ратур во корпусам исходя из заданных температур вторичною пара. Прчдел числа корпусов. •
~ 47. Факторы, влияющие на производительность и интенсивность работы * выпарных аппаратов......................... 373
Коэффициенты теплопередачи. Скорость циркуляции жидкости. ' 48. Конструкции выпарных аппаратов......... . .. . ... . . ... 378
Общие сведения. Выпарные аппараты с паровой рубашкой и зкеёьи-ками. Горизон 1 альные выпарные аппараты. В. ртикалыше выпарные аппараты Пл ночные выпарные агп раты. Выпарные аппараты с выноси .ш нагревательной к мер и. Выпарные аппараты для кристаллизации. Аппар,ты для механиче кого выпаривания. Выпарные аппараты с принудительной циркуляцией.
Глава восьмая. Сушка . ........................... 392 :
* 49. Основные сведения. ,........................ 302
Способы удаления вяаги.,Состояние влаги. Влажные и гигроскопиче-( ские тела. Осаовные свойства влажных газов. Общая схемл сущиль- .
ной установки. '
50. Материальный и тепловой балансы воздушной сушилки ......... 398
Принцип действчя воздушной сушилки. Материальный: баланс в зз- -ч душной сушилки. Расход воздуха, Теплрвой баланс воздушной сушил- -, . ки. TejpeTH4ecKafl сушилка.
51. Диаграмма /—х состояния влажного воздуха и ее применение для
расчета сушилок........................ ^. . 404
Диаграмма / — дг. Определение удельных расходов воздуха и тепла
по диаграмме /—лг. ••''•.'.?
52. Варианты процесса сушки ........... t ...... .... 411
Сушка с подогревом в >: духа в сушильной камере. Сушка с промежуточным подогревом'воздуха. Сушка с возвратом отработанного воздуха. Другие варианты процесса-сушки. ч
53. Скорость процесса сушки. ....................*. ^15
• - Основ(ые сведения. Скорость первого периода сушки при уст -но*
'вившемся состоянии пр цесса. Скорое ь.вт рого периода сушки при устан. вившемся состояний процесса. Скорость сушки при нерешенных условиях.
54. Конструкции атмосферных сушилок......'.. . . . . ...... . 426
, ATM сфе^ные сушилки непрерывного действия. Атмосферные сушилки
, периодического действия.' ч
, 55. Конструкции вакуум-сушилок. . . . . .-. . ... ........... 445
Вакуум-сушильные шкафы. Вакуум-сушилки с мешалками. Вальцовые ' . ' вакуум-сушилкиг '.--.-'
-, " ЧАСТЬ ТРЕТЬЯ. ДИФФУЗИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ -
:fA&ea девятая. Основные законы фазового равновесия н диффузии . . . 449
- 56. Однородные системы ...... v ......... ^...,. ... . 44?
Основные определения. Правило фаз. Методы разделения фазовых t
систем. Однокон^онентные системы. Диаграммы Дюринга и Кокса. , ,
Двухкрмпонентные системы.
'' ' '
Цена: 2000руб.